Kỹ thuật truyền dẫn SDH

Kỹ Thuật Truyền Dẫn SDH Nghiêm Xuân Anh 10. 8. 2004 ii Mục lục 1 Phân cấp số cận đồng bộ (Động lực cho sự ra đời của SDH) 1 1.1 Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.1 Mạng số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.2 Ưu điểm của truyền dẫn số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.3 Các vấn đề của truyền dẫn số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 SDH là gì? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.3 Tại sao cần SDH? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.4 PDH và SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4.1 Ba phân cấp số PDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.4.2 Nhiều tốc độ /dạng tín hiệu khác nhau: Ví dụ so sánh DS1 với CEPT-1 . 8 1.4.3 Các phương án nén không khác nhau: Ví dụ B3ZS so với HDB3 . . . . 11 1.4.4 Nhiều thủ tục ghép kênh khác nhau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4.5 Nhiều kiểu tổ chức/tỷ lệ phần trăm mào đầu khác nhau . . . . . . . . . . 15 1.5 Liên kết mạng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.5.1 Không tương thích giữa các nhà sản xuất cho thông tin sợi quang . . . . 17 1.5.2 Kết nối toàn cầu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.6 Thuộc tính và lợi ích của SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.6.1 Nhu cầu khách hàng tăng và xu hương của mạng tương lai . . . . . . . . 19 1.6.2 SDH trên cơ sở sợi quang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.6.3 Các thuộc tính chính của SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.6.4 Lợi ích do SDH mang lại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2 Phân cấp tín hiệu SDH (Tốc độ, Dạng tín hiệu và Mào đầu) 23 2.1 SDH và PDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 iii iv MỤC LỤC 2.1.1 Phân cấp số cận đồng bộ (PDH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.1.2 PDH và các Container SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2 Kết nối điểm - điểm SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.3 Khung SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.3.1 Khái niệm khung SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.3.2 Khung STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.3.3 STM-N (N=4, 16 hoặc 64) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.4 Các byte truyền tải SDH và mào đầu đường . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.4.1 Vị trí /tên các byte mào đầu SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.4.2 Chức năng của mào đầu đoạn lặp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4.3 Chức năng mào đầu đoạn ghép . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4.4 Mào đầu đoạn của khung STM-N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.4.5 Mào đầu đường VC-3/VC-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.5 Các thành phần của tín hiệu STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.6 Container C-n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.6.1 C-4, VC-4, AU-4, AUG và STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.6.2 C-3, VC-3, TU-3, TUG-3, VC-4, AUG và STM-1 . . . . . . . . . . . . 43 2.6.3 C-12, VC-12, TUG-2, TUG-3, VC-4, AU-4, AUG và STM-1 . . . . . . 45 2.7 Đơn vị Luồng (TU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.7.1 Mục đích và dung lượng của TU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.7.2 Mối quan hệ giữa TU-n (n=11, 12 hoặc 2) với TUG-2 . . . . . . . . . . 47 2.7.3 TU và STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3 Ư´ng dụng con trỏ SDH (Bố trí- Mapping/ghép-Multiplexing) 51 3.1 Con trỏ STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.2 Phân loại con trỏ STM-1 và vị trí con trỏ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.3 Con trỏ (H1, H2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.3.1 (H1, H2) với tư cách một con trỏ AU-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.3.2 (H1, H2) với tư cách một con trỏ AU-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.4 Con trỏ TU-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.5 Con trỏ TU-1/ TU-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 MỤC LỤC v 3.5.1 Giá trị độ lệch tải tin TU-1/TU-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.5.2 Các hoạt động con trỏ TU-1/TU-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.6 Mào đầu đường VC-1/VC-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.7 Bố trí/Ghép tín hiệu STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.7.1 Bố trí C-4 vào STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.7.2 Bố trí/ghép C-3 vào STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 3.8 Bố trí/ghép C-12 vào STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 3.9 Tổng kết hoạt động ghép/bố trí: Diễn giải tốc độ tín hiệu . . . . . . . . . . . . . 96 3.10 Các tín hiệu móc xích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 3.10.1 Chuyển đổi giữa chế độ Floating và chế độ Locked . . . . . . . . . . . . 99 4 Định thời và Đồng bộ (Timing and Synchronization) 101 4.1 Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4.2 Đồng bộ khung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.2.1 Siêu khung và mẫu đồng bộ khung của một tín hiệu DS1 . . . . . . . . 103 4.2.2 Phát hiện mẫu khung của một tín hiệu DS1 . . . . . . . . . . . . . . . . 105 4.2.3 DS1 cấu trúc siêu khung mở rộng (ESF) . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 4.2.4 Đồng bộ khung SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 4.3 Đồng bộ mạng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 4.3.1 Mục đích của đồng bộ mạng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 4.3.2 Các thuộc tính chính của đồng bộ mạng . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 4.3.3 Ba cấp đồng bộ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 4.3.4 Định nghĩa một số thuật ngữ được sử dụng . . . . . . . . . . . . . . . . 111 4.3.5 Các nguyên nhân gây rung pha, trôi, trượt pha và phase hit. . . . . . . . 114 4.3.6 Phân cấp đồng hồ đồng bộ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 4.3.7 Phân loại đồng hồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 4.3.8 Kiến trúc đồng bộ mạng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 4.3.9 Độ chính xác của đồng hồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 4.3.10 Những yêu cầu đối với tốc độ trượt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 4.3.11 Yêu cầu đồng bộ SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 4.3.12 Trạng thái đồng bộ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 vi MỤC LỤC 4.4 Đồng hồ và khôi phục thời gian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 4.4.1 Các chức năng và hoạt động của đồng hồ . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 4.4.2 Khôi phục thời gian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 4.4.3 Mã đường truyền nhằm đảm bảo mật độ bit 1 . . . . . . . . . . . . . . . 127 4.4.4 Bộ giả ngẫu nhiên dùng cho nén zero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 4.4.5 Cấu hình tín hiệu định thời . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Danh sách hình vẽ 1.1 Mạng số . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 Truyền dẫn số so với truyền dẫn tương tự . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3 FDM (tương tự) so với TDM (số) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.4 Chuyển đổi Tốc độ/Dạng tín hiệu PDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.5 Dạng tín hiệu cho DS1 và CEPT-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.6 Tầm quan trọng của Tốc độ Đồng hồ Máy thu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.7 Tầm quan trọng của Tốc độ Đồng hồ Máy thu đồng bộ . . . . . . . . . . . . . . 12 1.8 Khôi phục thời gian (định thời) của máy thu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.9 Ghép kênh chèn bit so với chèn byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.10 Chèn mào đầu cho các tín hiệu PDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.11 Môi trường sản phẩm sóng ánh sáng từ nhiều nhà cung cấp . . . . . . . . . . . . 17 1.12 Kết nối toàn cầu (DS-n/CEPT-n) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.13 Kết nối toàn cầu (DS-n/CEPT-n) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1 Phân cấp tín hiệu SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2 Phân cấp tín hiệu PDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.3 Kết nối đầu-cuối SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.4 Khung SDH: Mào đầu và tải tin tách biệt nhau . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.5 Một khung STM-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.6 Khung STM-1 với các mào đầu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.7 Tên của các byte mào đầu của một tín hiệu STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.8 Các byte mào đầu cho một tín hiệu STM-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.9 Các byte mào đầu cho một tín hiệu STM-16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.10 Các byte mào đầu đường VC-4/VC-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 vii viii DANH SÁCH HÌNH VẼ 2.11 ´n định bit cho byte G1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.12 Các thành phần của tín hiệu STM-N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2.13 C-4, VC-4, AU-4 và STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.14 C-3, VC-3, TU-3, TUG-3, VC-4, AU-4 và STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.15 C-12, VC-12, TU-12, TUG-2, TUG-3, VC-4, AU-4 và STM-1 . . . . . . . . . . 44 2.16 AUG (hay STM-1) và các loại TU khác nhau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 2.17 Dung lượng / cấu trúc khung của TU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.18 Quan hệ giữa TUG-2 và TU-n (n=11, 12 và 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.19 TU-12 và STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.1 Con trỏ, tải tin STM-1 và STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.2 Vị trí con trỏ của bốn loại con trỏ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.3 Tổ chức con trỏ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.4 Phạm vi độ lệch của con trỏ AU-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.5 Điều chỉnh tần số dương (con trỏ AU-4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.6 Điều chỉnh tần số dương (con trỏ AU-4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.7 Điều chỉnh tần số âm (con trỏ AU-4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.8 Điều chỉnh tần số âm (con trỏ AU-4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.9 Trình tự luồng dữ liệu được nhận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 3.10 Các trường hợp đặc biệt của Điều chỉnh Tần số Dương . . . . . . . . . . . . . . 63 3.11 Các trường hợp đặc biệt của Điều chỉnh Tần số Âm . . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.12 Tăng và giảm các giá trị con trỏ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.13 Phạm vi độ lệch con trỏ AU-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.14 Phạm vi độ lệch con trỏ TU-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.15 Các byte con trỏ TU-1/TU-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 3.16 Giá trị độ lệch tải tin TU-1/TU-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 3.17 Các vị trí tải tin cấp cao và cấp thấp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 3.18 Byte mào đầu đường VC-1/VC-2, Tổ chức byte V5 . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.19 C-4, VC-4, AU-4, AUG và STM-N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 3.20 C-4, VC-4, AU-4, AUG và STM-N (tiếp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 3.21 Bố trí CEPT-4 vào C-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 DANH SÁCH HÌNH VẼ ix 3.22 C-3, VC-3, TU-3, TUG-3, VC-4, AU-4, AUG và STM-N . . . . . . . . . . . . 85 3.23 C-3, VC-3, TU-3, TUG-3, VC-4, AU-4, AUG và STM-N (tiếp) . . . . . . . . . 86 3.24 CEPT-3, C-3 và VC-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 3.25 C-12, VC-12, TU-12, TUG-2, TUG-3, VC-4, AU-4, AUG và STM-N . . . . . . 89 3.26 C-12, VC-12 và TU-12 (tiếp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 3.27 TU-12, TUG-2 và TUG-3 (tiếp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 3.28 Cận đồng bộ E1, C-12, VC-12 và TU-12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.29 Cận đồng bộ E1, C-12, VC-12 và TU-12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 3.30 Bố trí C-12 đồng bộ bit so với bố trí C-12 cận đồng bộ . . . . . . . . . . . . . . 93 3.31 C-12 đồng bộ byte: 30 kênh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 3.32 C-12 đồng bộ byte: 31 kênh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 3.33 C-12 đồng bộ byte: 31 kênh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 3.34 VC-4-N so với VC-4-Nc (concatenated) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 3.35 Con trỏ AU-4 và Chỉ thị Móc xích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 3.36 Con trỏ AU-4 và Chỉ thị Móc xích . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 4.1 Dạng tín hiệu DS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 4.2 Dạng siêu khung tín hiệu DS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 4.3 Mẫu khung DS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 4.4 Chế độ tìm kiếm mẫu khung và chế độ duy trì mẫu khung . . . . . . . . . . . . 106 4.5 Tín hiệu SF DS1 và tín hiệu ESF DS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 4.6 Mẫu byte khung và cấu trúc khung STM-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 4.7 Sự biến đổi pha giữa hai tín hiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 4.8 Phạm vi tần số của rung pha và trôi pha theo G.810 . . . . . . . . . . . . . . . . 112 4.9 Ví dụ về đo trôi pha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 4.10 Định nghĩa chức năng của MTIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 4.11 Kiến trúc đồng bộ hóa AT&T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 4.12 Cấp nguồn định thời gian tích hợp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 4.13 Tầm quan trọng của độ chính xác đồng hồ máy thu . . . . . . . . . . . . . . . . 119 4.14 Tầm quan trọng của độ chính xác đồng hồ máy thu (tiếp) . . . . . . . . . . . . . 120 4.15 Bộ nhớ đệm khe thời gian của máy thu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 x DANH SÁCH HÌNH VẼ 4.16 Yêu cầu ổn định ngắn hạn đối với STM-N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 4.17 Yêu cầu ổn định ngắn hạn đối với tín hiệu tham khảo định thời . . . . . . . . . . 122 4.18 Byte Bản tin Trạng thái Đồng bộ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 4.19 Tầm quan trọng của đồng bộ đồng hồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 4.20 Tầm quan trọng của đồng bộ đồng hồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 4.21 Luồng bit số nhận mong muốn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 4.22 Áp dụng mã B3ZS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 4.23 Các cấu hình định thời khác nhau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 Chương 1 Phân cấp số cận đồng bộ (Động lực cho sự ra đời của SDH) Mục đích của chương Sau khi hoàn thành chương này bạn có thể • Mô tả lý do cho sự ra đời của các tiêu chuẩn Phân cấp Số Đồng bộ (SDH) – bằng việc xem xét các hạn chế của Phân cấp Số Cận Đồng bộ (PDH) như : nhiều tốc độ /dạng tín hiệu PDH khác nhau; nhiều thủ tục ghép kênh khác nhau cho các tín hiệu PDH, và nhiều cách thức tổ chức mào đầu và tỷ lệ phần trăm mào đầu khác nhau cho các tín hiệu PDH. – bằng việc nghiên cứu mục đích của các chuẩn SDH – và bằng việc xem xét đặc tính của mạng tương lai • Mô tả các thuộc tính chính và lợi ích của SDH Tóm tắt chương • Mạng số: Ưu và nhược điểm • SDH là gì? tại sao lại phải có SDH? • Các đặc tính của PDH – ba phân cấp vùng – nhiều tốc độ và dạng tín hiệu khác nhau – nhiều kỹ thuật nén zero khác nhau – nhiều thủ tục ghép kênh khác nhau – nhiều kiểu tổ chức mào đầu và tỷ lệ phần trăm khác nhau 1 2 CHƯƠNG 1. PHÂN CẤP SỐ CẬN ĐỒNG BỘ (ĐỘNG LỰC CHO SỰ RA ĐỜI CỦA SDH) • Liên kết mạng – không tương thích giữa các nhà sản xuất cho thông tin sợi quang – kết nối toàn cầu • Các thuộc tính và lợi ích chính của SDH 1.1 Giới thiệu Hình 1.1: Mạng số 1.1.1 Mạng số Qua mấy thập kỷ vừa qua, các mạng thông tin đã tiến hóa từ mạng tương tự sang mạng số. Các phương tiện truyền tải chiếm ưu thế của kỷ nguyên thông tin ban đầu là dây dẫn (đôi dây xoắn hay cáp đồng trục) và bầu khí quyển (các ứng dụng truyền thanh và vệ tinh). Xu hướng của mạng hiện đại là sử dụng sợi quang làm phương tiện truyền tải chủ đạo ở những nới mà nó có thể triển khai được. Động thái này đem lại chất lượng truyền dẫn tốt hơn và băng tần (hay dung lượng) lớn hơn. Các dịch vụ có thể được tích hợp dễ dàng hơn vào các mạng số so với các mạng tương tự. Các dịch vụ thoại qua hệ thống điều mã xung (PCM) được chuyển đổi thành luồng số liệu 64 kbit/s. Số liệu từ máy tính là ở dạng số. Tín hiệu Video, bằng cách sử dụng kỹ thuật nén bit, được chuyển thành một tín hiệu số với tốc độ tương đối lớn. Tín hiệu Fax đã được truyền đi ở dạng số của nó qua mấy thập kỷ. Các dịch vụ này có thể sẽ được ghép tiếp bởi phương thức TDM và tích hợp vào một luồng tín hiệu đơn để truyền qua các mạng số. 1.1.2 Ưu điểm của truyền dẫn số Có rất nhiều ưu điểm của truyền dẫn số so với truyền dẫn tương tự. Ba ưu điểm chính được tổng kết như sau: 1.1. GIỚI THIỆU 3 A. Gần như miễn dịch đối với nhiễu (Hình 1.2) Một tín hiệu suy yếu đi khi nó được truyền qua một hệ thống thông tin. Cường độ tín hiệu giảm khi nó lan truyền dọc theo phương tiện truyền dẫn. Ngoài ra, tín hiệu sẽ bị làm sai lệch bởi các nguồn nhiễu khác nhau. Độ trung thực của tín hiệu xuống cấp và đôi khi sự xuống cấp dẫn tới mức độ không thể chấp nhận được. Chất lượng truyền dẫn trở nên không thỏa mãn. Khi một bộ lặp được đặt tại những nơi được cho là thích hợp thì cả tín hiệu và nhiễu (hay tín hiệu không mong muốn) sẽ được khuếch đại. Để có được các bộ lặp có thể lọc được tất cả các loại nhiễu là rất khó khăn và tốn kém. Vì thế dọc theo phương tiện truyền dẫn dài, nhiễu sẽ được tích lũy lại. Khi tín hiệu tới đích của nó, chất lượng của hệ thống có thể hoặc không thể chấp nhận được, tức là tỷ số tín hiệu trên nhiễu (S/N) có thể trở nên quá nhỏ để khôi phục tín hiệu đã được phát đi. Mặt khác, một hệ thống truyền Hình 1.2: Truyền dẫn số so với truyền dẫn tương tự dẫn số sẽ gần như miễn dịch đối với nhiễu nếu các bộ lặp tái tạo được đặt ở những nơi thích hợp. Nếu một mức logic "1" (chẳng hạn +5V) được truyền qua một hệ thống số, tín hiệu sẽ suy yếu và bị làm sai lệch bởi nhiễu như trong hệ thống tương tự. Tại điểm lặp, máy thu tạo ra điện áp ngưỡng phát hiện và các điểm lấy mẫu (phát hiện) ở những khoảng cách đều nhau được quyết định bởi đồng hồ máy thu. Nếu cường độ tín hiệu thu được lớn hơn điện áp ngưỡng phát hiện thì tín hiệu nhận được được khôi phục (hay tái tạo lại) thành mức logic "1". Tác dụng của nhiễu sẽ không lan truyền dọc theo phương tiệ